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大蒜是一种极具开发潜力的天然药食两用植物,大蒜所含的硫化物质特别是主要活性成分蒜氨酸具有独特的药理活性,可用于调节血糖、调节血脂、清除自由基、抗氧化、营养神经、增强免疫等医用方面,而其在蒜酶的作用下水解得到的含硫化合物有强力的抗菌、消炎作用。本文以新疆产地的大蒜为原料,从节约原材料、降低生产成本及提高产能等方面着手,研究蒜氨酸的提取纯化工艺。主要研究内容如下:(1)确定了蒜氨酸的最佳提取工艺条件。分别采用正交设计法和均匀设计法对蒜氨酸提取条件进行了探讨。正交设计法优化的提取条件为:提取溶剂为20%乙醇,料液比为1:4,提取3次,24h/次,浸提温度20℃,此时蒜氨酸的提取率和含量分别为90.34%和6.25%;均匀设计法优化的提取条件为:在室温下,提取溶剂选择20%乙醇,料液比为1:3,浸提12小时,提取3次,此时结果最高,蒜氨酸的提取率和含量分别为90.54%和6.7%。结果表明均匀设计所得结果优于正交设计,并将其定为最佳提取工艺。(2)利用红外光谱和高效液相色谱对蒜氨酸进行了定性定量分析。从蒜氨酸标准品和样品的红外谱图上可以看到蒜氨酸主要共有特征峰为:3412cm-1(N-H),1580cm-1(C=0),1026cm-1(S=0),1433cm-1(-CH2-),915cm-1(C=C)等,表明它们含有相同或相似的有效成分,可以作为蒜氨酸定性分析的依据。从高效液相色谱图也能看出,蒜氨酸标准品和样品的调整保留时间一致。(3)以阳离子交换树脂为载体,采用离子交换树脂法对蒜氨酸的纯化工艺进行了研究。筛选出了适合蒜氨酸纯化的离子交换树脂,对影响树脂纯化效果的重要因素进行了细致考察。从3种不同的树脂中,筛选出D001阳离子交换树脂为纯化用树脂,并对影响树脂纯化效果的因素确定了最佳的条件选择。该实验确定的最佳纯化工艺稳定性好,简便易行,适合于工业化大生产。(4)由于与蒜氨酸结构相近的氨基酸类化合物很多,使得离子交换树脂法对蒜氨酸的纯化具有一定的局限性,最高只能将其含量提高至60%,远远满足不了市场的需求。因此本文对高纯度蒜氨酸的制备进行了初步的研究。氨基酸的分离方法有溶剂结晶法,等电点沉淀法和重结晶法等,本文利用等电点结合溶剂结晶法,再进行重结晶精制蒜氨酸。并与前人的溶剂结晶法对照,结果表明等电点结合溶剂结晶法和重结晶对蒜氨酸的纯化效果更优,这也是本文中提出的新方法,操作简便,对蒜氨酸的纯化效果良好,而且结合重结晶能直接将60%的蒜氨酸提纯到99%,其有效回收率达80.04%,有望用于实际生产中。